膜生物反應器雙膜法工藝處理垃圾滲濾液

0、前言

隨著(zhù)我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平提高以及城鄉一體化戰略的實(shí)施。城鄉生活垃圾的產(chǎn)生量逐年增加。年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)2億噸。進(jìn)行衛生填埋仍將是目前解決城鎮垃圾處理的主要方式.因此國內已經(jīng)建成了大量的生活垃圾衛生填埋場(chǎng)。

生活垃圾滲濾液是垃圾填埋場(chǎng)伴生的二次污染物。成分復雜、污染物濃度高，處置不當會(huì )影響地表水質(zhì)量和地下水的安全.若直接排入環(huán)境會(huì )造成嚴重的污染，根據新的排放標準。填埋場(chǎng)今后必須自行建設滲濾液處理設施。由于滲濾液水質(zhì)的復雜 性和特殊性.其處理問(wèn)題一直是垃圾填埋場(chǎng)運行中的主要難題.突出表現在滲濾液處理工程建設的投資大、運行費用高、出水達標困難。國內已建成的許多滲濾液處理工程，除去管理因素之外，在技術(shù)上真正能保證出水穩定達標的不多.因此采用能夠穩定達標，同時(shí)經(jīng)濟、合理、實(shí)用的滲濾液處理工藝，是解決垃圾衛生填埋的關(guān)鍵。

目前國家環(huán)保部已經(jīng)頒布了新的垃圾滲濾液排放標準，正在制定生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理技術(shù)規范，為垃圾滲濾液處理工程的設計提出了新的要求。為此介紹在工程設計中采用膜生物反應器+雙膜法(Ro或NF)工藝處理垃圾滲濾液的一點(diǎn)經(jīng)驗和體會(huì )供交流。

1、生活垃圾滲濾液特性

生活垃圾滲濾液主要來(lái)源于降水和垃圾本身的內含水。由于在垃圾體內流動(dòng)過(guò)程中受多種因素的影響。滲濾液的濃度在填埋初期、中期和后期水質(zhì)在一個(gè)相當大的范圍內變動(dòng)。 垃圾滲濾液的成分也比較復雜。含有大量有 機污染物和各類(lèi)重金屬污染物.污染物濃度較高、色度大、毒性強，是一種成分復雜的高濃度有機廢水。

生活垃圾的成分各地存在相當差異．所產(chǎn)生的滲濾液成分及濃度也隨其組份、填埋時(shí)間的長(cháng)短、垃圾填埋場(chǎng)的特點(diǎn)和各地氣候特點(diǎn)而各不相同．但其基本特性仍相類(lèi)似對于普遍使用的厭氧填埋場(chǎng)而言，生活垃圾滲濾液一般具有以下特點(diǎn)：

(1)色、嗅。一般呈茶色、暗褐色或深褐色，色度一般在200o40oo倍之間甚至更深．且具有較濃的腐化臭味。

(2)pH值。在填埋初期呈弱酸性(pH=6～7)，隨著(zhù)填埋時(shí)間的加長(cháng)，pH值逐漸提高到78，呈弱堿性。

(3)BOD、COD濃度。填埋初期BOD、COD濃度較低，為數千m璣，在填埋6個(gè)月至2．5年后，BOD可高達300l00～4ooo0mg／L，COD可高達60000mg，L。此后濃度開(kāi)始下降，但BOD濃度下降的速度要大于COD，直至6～l5年后達到穩定。

(4)生物降解特性。填埋場(chǎng)前期BOD／COD值在0．4—0．5之間，生物降解性能良好；中、后期由于BOD、COD濃度的下降速度不同．BOD，COD值逐漸降至最后的0．05~0．2，含有不被生物降解的腐殖酸和富里酸，生物降解性能逐漸變差。

(5)懸浮物。一般在30o～10o0mg，L。

(6)氨氮。氨氮濃度較高，以氨態(tài)為主．一般在4o0mg，L左右，有時(shí)高達l0oom，甚至更高。

(7)重金屬。由于生活垃圾分類(lèi)收集和填埋場(chǎng)分撿不到位，致使許多重金屬廢物存在其中．導致滲濾液中的重金屬含量增加

2、我國生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液排放要求

2008年7月1日環(huán)境保護部頒布實(shí)施了《生活垃圾填埋污染控制標準》(GBl6889—2008)，對滲濾液處理的排放要求做出如下規定：

(1)現有和新建生活垃圾填埋場(chǎng)自2o08年7月1日起執行表1規定的水污染物排放濃度限值。

該標準還要求到20l1年7月1日起現有全部生活垃圾填埋場(chǎng)應自行處理生活垃圾滲濾液并執行表l規定的水污染排放濃度限值。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

(2)對于國土開(kāi)發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開(kāi)始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴重環(huán)境污染問(wèn)題而需要采取特別保護措施的地區．應在2oo8年7月1日起執行表2規定的水污染物特別排放限值。

3、MBR+雙膜法(NF／RO)工程設計實(shí)例及處理效果MBR+雙膜法(NF／RO)工藝是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型工藝．是以MBR單元為工作核心的一種新型系統．在國內已建設多座。根據不同的要求采用MBR+NF或MBR+RO工藝組合。MBR之后具體采用納濾(NF)單元還是反滲透(R0)單元應該根據膜組件的供貨情況和設計出水水質(zhì)情況確定．一般進(jìn)水水質(zhì)濃度高．出水要求高可以采用反滲透(R0)單元，對于在四川采用的工程實(shí)例中大多采用納濾(NF)單元，現結合四川眉山市生活垃圾衛生填埋場(chǎng)工程實(shí)例進(jìn)行介紹。

3.1、設計規模、設計水質(zhì)及工藝流程

(1)設計規模：工程設計規模為80噸/天。

(2)設計進(jìn)水水質(zhì)：工程進(jìn)水監測濃度及設計進(jìn)出水水質(zhì)標準見(jiàn)表3。

(3)“MBR+NF”工藝流程

工程設計工藝流程為：滲濾液調節池提升泵一中溫厭氧池膜生物反應器-÷中間水池_÷加壓泵．+NF膜分離裝置出水排放。

3.2、主要處理單元設計

(1)調節池

調節池采用原已建設施．池容為250om。

(2)中溫厭氧池

設計參數：土建尺寸7．4×1Om，停留時(shí)間98h．采用中溫厭氧工藝。

工作原理：利用兼性厭氧菌和專(zhuān)性厭氧菌將大分子的有機物水解成低分子化合物后再轉化成甲烷和二氧化碳等。由于甲烷細茵對溫度的變化很敏感．要保持相對恒定的溫度。原水經(jīng)厭氧池后的COD削減率可達到70％左右。

(3)膜一生物反應器(MBR)

設計參數：土建尺寸11．0×11．0×4．8m，分兩格，單格設缺氧和好氧段，MLSS控制在6~l0范圍內。

工作原理：MBR膜組件直接安置于膜池中，通過(guò)泵負壓抽吸作用得到膜過(guò)濾出水。為提高脫氮效果．在MBR前增加缺氧段，好氧段的混合液回流到缺氧段，完成反硝化生化反應。

(4)納濾裝置(NF)

納濾設于綜合房?jì)龋�采用管式納濾成套裝置，分兩組．回收率80％。

工作原理：MBR出水進(jìn)入中間水池后通過(guò)高壓泵進(jìn)入納濾膜組件．進(jìn)水中的污染物質(zhì)由于納濾膜的分離基本上被截留到濃水中。淡水作為最終出水濃水回流至污泥池，回灌至填埋場(chǎng)區。

3.3、實(shí)際出水水質(zhì)

在表3中的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)條件下。膜生物反應器(MBR)和納濾(NF)分段出水水質(zhì)監測指標見(jiàn)表4。

根據目前膜技術(shù)的發(fā)展，反滲透(RO)膜價(jià)格越來(lái)越低，在滲濾液處理工程中有反滲透(RO)取代納濾(NF)的趨勢，反滲透(R0)系統性能還要優(yōu)于納濾(NF)系統，出水可以穩定達到新排放標準。

3.4 、運行成本

根據實(shí)際運行數據測算．該工程單位運行成本為14．5元／m。．其中電費占運行成本的6o％～75％左右。目前系統的工作狀態(tài)已經(jīng)接近設計狀態(tài)，可以認為該成本為實(shí)際運行成本。

4 、結語(yǔ)

垃圾滲濾液處理是解決垃圾衛生填埋方式的關(guān)鍵環(huán)節，對于垃圾滲濾液的處理采用傳統的物化和生物處理工藝難以達到新排放標準的要求，膜生物反應器+雙膜法(RO或NF)工藝作為垃圾滲濾處理的一種新工藝可以達到新排放標準的要求該工藝具有出水水質(zhì)好、運行穩定，運行成本經(jīng)濟．應用于垃圾滲濾液的處理是一種發(fā)展前景較好的工藝。